Question

在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，某同学提出下列猜想：

Ⅰ、与物体速度的大小是否有关

Ⅱ、与接触面的粗糙程度（表面状况）是否有关

Ⅲ、与压力的大小是否有关

（1）为了验证上述猜想是否正确，他采用了图甲所示的装置进行实验。实验中应拉着弹簧测力计使木块沿水平方向做_________运动。

（2）实验时他发现弹簧测力计的示数不稳定，便对实验装置进行改进，如图乙所示，他用双面胶将弹簧测力计固定在长方体木块的上表面，用细线连接弹簧测力计的挂钩和电动机。在木块上放置不同的砝码，当电动机以不同的转速工作时，通过细线水平拉动木块以不同的速度做匀速直线运动。实验记录如下

①分析3、4两次的实验记录，________（填“能”或“不能”）验证猜想Ⅰ。

②分析__________两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅱ，可得出的结论是______________

③分析__________两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅲ，可得出的结论是____________

实验次数	表面状况	压力/N	摩擦力/N	木块的速度/m/s
1	木块----木板	2.0	0.6	0.1
2	木块----木板	4.0	1.2	0.1
3	木块----木板	4.0	1.2	0.2
4	木块----砂纸	2.0	1.0	0.1

Answer

匀速直线运动 不能 1.4 见解析 1.2 见解析

【解析】

（1）实验时，使木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动，木块处于平衡状态，木块受到的摩擦力与测力计的拉力是一对平衡力，由平衡条件可知，木块受到的摩擦力

的大小等于弹簧测力计的示数；

（2）①在3、4两次实验中，其压力、表面状况和运动的速度都是不相同的，即没有控制变量，故不能研究摩擦力的大小与物体运动速度的关系；

②想验证摩擦力的大小与接触面的粗糙程度（表面状况）有关，需选择压力、速度相同，但接触面的粗糙程度不同的实验进行比较即可，故选1、4两次实验，结论：在压力、物体运动速度相同时，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度（表面状况）有关，粗糙程度越大，滑动摩擦力越大；

③想验证摩擦力的大小与压力是否有关，需选择表面粗糙程度相同、速度相同，但压力不同的实验进行比较即可，故选1、2两次实验，结论：在接触面粗糙程度相同、速度相同时，滑动摩擦力的大小与压力的大小有关，压力越大，滑动摩擦力越大。